碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气。反应为:
C(s)+ H2O(g)
CO(g) +H2(g) ΔH=" +131.3" kJ•mol-1,以上反应达到平衡后,在体积不变的条件下,以下措施加快反应速率且有利于提高H2O的平衡转化率的是 。(填序号)
| A.升高温度 | B.增加碳的用量 | C.加入催化剂 | D.用CO吸收剂除去CO E.增大压强 |
(2)又知,C(s)+ CO2(g)
2CO(g) △H=+172.5kJ•mol-1
写出C(s)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式 。
(3)甲醇是一种燃料,可利用甲醇设计一个燃料电池,用KOH溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,该电池负极反应式为: 。
若用该电池提供的电能电解600mLNaCl溶液,设有0.01molCH3OH完全放电,NaCl足量,且电解产生的Cl2全部溢出,电解前后忽略溶液体积的变化,则电解结束后所得溶液的pH=
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0L的恒容密闭容器中,发生以下反应:
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g),得到如下数据:
| 温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所x需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
||
| 900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字) 。
改变反应的某一条件,反应进行到tmin时,测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 4.5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收,反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示) 。
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为:N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH=-92.4kJ•mol-1。实验室模拟化工生产,分别在不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图。
不同实验条件下反应,N2浓度随时间变化如下图1。

图1 图2
请回答下列问题:
①与实验Ⅰ比较,实验Ⅱ改变的条件为 。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高,其它条件相同,请在上图2中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
(1)写出下列物质在水溶液中的电离方程式
①碳酸氢钠 ②氯酸钾
(2)写出下列反应的离子方程式
①氢氧化铜和稀盐酸反应_____________________
②用稀硫酸清洗铁锈(Fe2O3)___________ ______
按要求完成下列各题
(1)、精炼铜时,阴极材料是 ,阴极的电极反应式是 ,
(2)、氯碱工业电解饱和食盐水的总反应方程式为 。
(3)、MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是
(4)、为提高甲醇燃料的利用率,科学家发明了一种燃料电池,电池的一个电极通入空气,另一个电极通入甲醇气体,电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,在高温下它能传导O2-离子。电池工作时正极反应式为________________。
若以该电池为电源,用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。
| 离子 |
Cu2+ |
H+ |
Cl- |
SO |
| c/(mol·L-1) |
1 |
4 |
4 |
1 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象),阳极上收集到氧气的物质的量为________mol。
高炉炼铁过程中发生的主要反应为:1/3Fe2O3(s)+CO(g)
2/3Fe(s)+CO2(g)
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下:
| 温度/℃ |
1000 |
1150 |
1300 |
| 平衡常数 |
4.0 |
3.7 |
3.5 |
(1)该反应的平衡常数表达式K=________ ,ΔH________0(填“>”、“<”或“=”);
(2)在一个容积为5L的密闭容器中,1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,此时比较v(正) v(逆) (填“>” “="”" “<”),反应经过2min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率v(CO2)=________ ,CO的平衡转化率=________ ;
(3)欲提高(2)中CO的平衡转化率,可采取的措施是________。
A、减少Fe的量 B、增加Fe2O3的量 C、移出部分CO2
D、提高反应温度 E、减小容器的容积 F、加入合适的催化剂
在一定条件下,A气体与B气体反应生成C气体。反应过程中,反应物与生成物的浓度随时间变化的曲线如图,则
(1)、该反应的化学方程式为: ;
(2)、t1 s时反应物A的转化率为: ;
(3)、0~t1 s内A的反应速率为v(A)= ;
按要求回答下列问题
(1)、4g CO在氧气中燃烧生成CO2,放出 9. 6kJ热量,写出CO燃烧的热化学方程式。_____________________________
(2)、已知拆开1 mol H—H键、1 mol N—H键、1 mol N≡N键分别需要的能量是436 kJ、391 kJ、946 kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为________________________
(3)、已知碳的燃烧热ΔH1=" a" kJ·mol-1S(s)+2K(s)==K2S(s)ΔH2=" b" kJ·mol-1
2K(s)+N2(g)+3O2(g)==2KNO3(s)ΔH3=" c" kJ·mol-1
则S(s)+2KNO3(s)+3C(s)==K2S(s)+N2(g)+3CO2(g) ΔH=
(4)、已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH="-437.3" kJ·mol一1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g)ΔH="-285.8" kJ·mol一1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)ΔH="-283.0" kJ·mol一1
写出煤气化(碳和水蒸气反应生成一氧化碳和氢气)的热化学方程式
计算10m3(标况)水煤气完全燃烧放出的热量为 kJ(结果保留到小数点后一位)。